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Sistemas de Controles Industriais e Segurança Cibernética – Parte 1

Vivemos em um mundo extremamente conectado. Trás facilidade de gerenciamento remoto para sistemas diversos, melhorando a gerência e administração de sistemas críticos.

Com o passar dos dias, Industrial Control System (ICS), ou no bom português chamado de Sistemas de Controles Industriais, e sistemas de Supervisory Control and Data Acquisiton (SCADA) também no português, Sistemas de Controle de Supervisão e Aquisição de Dados estão sendo conectados  a sistemas de TI e a Internet principalmente para fornecer facilmente aos operadores acesso remoto global, e melhorar a produtividade e reduzir custos operacionais.

Além disso, conectar o ICS à Internet os torna vulneráveis às ameaças de segurança cibernética que a rede corporativa (TI) enfrenta. Isso resulta em ataques bem sucedidos – como Stuxnet, Flame e Duqu.

Sistemas de Controle Industriais (ICS)

Pode ser definido como qualquer sistema que gerencia um processo industrial – que pode ser dentro de uma fábrica ou distribuído em uma grande área geográfica.

Os operadores desses sistemas críticos são responsáveis por verificar se tudo está funcionando de forma adequada e como eles vêm todos os aspectos operacionais do ICS  em uma visão centralizada.

Sistemas SCADA normalmente implementam monitoramento centralizado para controlar os dispositivos de campo – e ao longo do tempo redes de comunicação de longa distância, via monitoramento de alarmes e processamento de dados de status.

A informação recebida  de estações remotas, aciona o comando supervisor orientado pelo operador nos dispositivos de campo.

Os dispositivos de campo, por sua vez, controlam as operações locais, como abrir e fechar válvulas e disjuntores, coletar dados de sensores e monitorar o ambiente local em busca de condições de alarme.

Sistemas SCADA são normalmente usados em sistemas distribuídos como empresas de distribuição de água e coleta de esgoto residencial, oleodutos e gasodutos, redes de energia elétrica e sistemas de transporte.

DCS (Distributed Control System), Sistemas de Controle Distribuídos, controla processos industriais na geração de energia elétrica,  refinarias de óleo, tratamento  de água e esgoto,  na área química, alimentar e produção automotiva – com arquitetura de controle supervisionando múltiplos subsistemas integrados que são responsáveis por controlar um processo localizado. Estes distribuem ciclos de controle  para manter as principais condições do produto e / ou processo automaticamente dentro dos limites desejados. Os DCS são usados extensivamente em processos de indústrias de base.

Para realizar o serviço desejado e/ou tolerância do processo em torno dos limites especificados, os PLCs são usados nos equipamentos em  campo e configurados para garantir a tolerância desejada e realizar autocorreções quando necessário.

Os PLCs, portanto, são os componentes do sistema de controle que são usados para fornecer controle operacional de processos discretos, como linhas de montagem de automóveis e controles de sopradores de fuligem de usinas de energia. O PLC é amplamente utilizado nos sistemas SCADA e DCS e praticamente em quase todos os processos industriais.

A principal diferença entre SCADA e DCS ou PLCs é que o DCS ou PLC – os subsistemas controlados estão fisicamente próximos, enquanto os sistemas SCADA estão dispersos geograficamente.

Portanto, as comunicações de DCS e PLC empregam tecnologias de rede local – LAN (mais confiáveis e de alta velocidade) em comparação com o sistema de comunicação de longa distância usado por sistemas SCADA (incorrem em atrasos e perda de dados).

Os sistemas DCS e PLC controlam processos industriais que normalmente são mais complicados vis-à-vis  e o controle de supervisão de processos de distribuição.

ICS inclue:

  • Sistemas de Controle Distribuídos (DCS) – usado em geração de energia, processos químicos, refinamento de óleo e tratamento de água e esgoto;
  • Controladores Lógicos e Programáveis (PLC) – usados em tratamento de água, processos químicos, mineração, industria farmacêutica e manufaturados;
  • Sistemas de Controle de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) – usado na produção de óleo, gás, água, transmissão e distribuição de energia;
  • Sistemas de Gerenciamento de Energia – EMS (Energy Management System) – usado em energia elétrica, e otimização de bombas;
  • Sistemas de Automação(AS) – usado em tratamento de material, manufaturados;
  • Outros sistemas de controle de automação, por exemplo, sistemas de automação predial (BAS) que executam funções de controle;
  • Sistema instrumentado de segurança (SIS) – usado para desligar de forma segura, e sistema de proteção de equipamentos.

 

Componentes chave de ICS:

  • Controlador – consiste de PLCs e sensores para medir o estado do processo, interpreta os sinais recebidos dos sensores em variáveis que transmite aos atuadores (válvulas de controle, disjuntores, chaves e motores);
  • Interface Homem-Máquina (HMI) – é usado pelos operadores e engenheiros para monitorar e configurar o intervalo de dados, algoritmos, e ajusta parâmetros no controlador. O HMI exibe detalhes relacionados ao status do processo;
  • Utilitários de diagnóstico e manutenção remotos.

Bem, falamos um pouco de forma introdutória a sistemas ICS/SCADA. No próximo artigo iremos falar sobre os principais componentes de controle de ICS.

8 de agosto de 2018

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